Как сделать квадратные отверстия круглыми сверлами, способ доступный каждому

Сверло для квадратных отверстий: как работает долбежное треугольное сверло для сверлению по металлу или дереву и где его купить

Как сделать квадратные отверстия круглыми сверлами, способ доступный каждому

Ещё в XV веке легендарный Леонардо да Винчи, изучая свойства геометрических фигур, обратил внимание на так называемые геометрические объекты с равной толщиной.

Таких фигур имеется бесконечное множество, но простейшей – помимо окружности — является скруглённый треугольник, который может быть образован следующим образом. Вычерчивается равносторонний треугольник, каждый из углов которого соединяется дугой окружности, проведённой из центра противоположной стороны.

Немного истории с геометрией

Особенностью такого треугольника будет то, что все его стороны будут иметь постоянную ширину, которая равна длине стороны исходного равностороннего треугольника.

Практическую пользу из этого факта извлёк Л. Эйлер, который три века спустя продемонстрировал вращение такого скруглённого треугольника: вначале вокруг собственной оси, а затем – с некоторым эксцентриситетом, благо карданный механизм науке и технике того времени был уже известен.

Ещё дальше в практическом использовании данной фигуры пошёл немецкий инженер Ф. Рело, который обратил внимание на то, что траектория углов движущегося треугольника при определённых способах его вращения весьма близка к квадрату.

Лишь непосредственно в углах квадрата внешняя поверхность описывает дугу, впрочем, небольшого радиуса. В современной технической литературе подобный треугольник называют треугольником Рело, хотя никаких углов у данной фигуры фактически уже нет.

Пройдёт ещё несколько десятков лет, и англичанин Г. Уаттс придумает приспособление, которым можно обеспечить гарантированную квадратную траекторию для металлорежущего инструмента. Техническое решение для сверла Уаттса было запатентовано в 1916 году, а через год началось серийное производство таких инструментов.

Сверло или фреза?

Большинство технической общественности считает, что всё-таки фреза. Тем не менее, производители упорно продолжают называть данный инструмент сверлом для квадратных отверстий, сверлом Уаттса или сверлом, профиль которого соответствует треугольнику Рело.

Что правильнее? Если обратиться к кинематике перемещения такого режущего инструмента (для наглядности можно воспользоваться схемой, приведённой на рис. 1, то можно обнаружить, что съём металла будет производиться только боковой поверхностью, причём плоскостей резания будет не одна, как у обычного сверла, а четыре, что более свойственно фрезам.

Однако одного вращающего движения для получения квадратного отверстия будет недостаточно.

Простые математические вычисления (в данной статье не приводятся) показывают: для того, чтобы «сверло» для квадратного отверстия выполняло свою функцию, оно должно при работе описывать не только основное движение вращения режущей кромки, но и качательное движение сверла/фрезы вокруг некоторой оси. Оба движения должны производиться во взаимно противоположных направлениях.

Рисунок 1 – Треугольник Рело: а) – построение; б) последовательность вращения для получения отверстия квадратной формы.

Угловая скорость обоих вращений определяется довольно просто.

Если за параметр f принять частоту оборотов вала дрели (либо перфоратора), то для колебательных вращений шпинделя вокруг собственной оси достаточна скорость в 0,625f.

В этом случае ось шпинделя как бы зажимается между рабочим валом и приводным колесом, заставляя сверло/фрезу колебаться в зажимном приспособлении с остаточной скоростью

(1 – 0,625)f = 0,375f.

Более точно результирующую скорость вращения фрезы можно установить, пользуясь техническими характеристиками дрели/перфоратора, но ясно, что она будет намного ниже той, на которую изначально рассчитан инструмент. Поэтому получение квадратного отверстия будет происходить с меньшей производительностью.

Устройство и принцип работы

Непосредственно применить фрезу/сверло для квадратных отверстий с профилем треугольника Рело нельзя – необходимы канавки для отвода образующейся стружки.

Поэтому (см. рис. 2) профиль рабочей части инструмента представляет собой вышеописанную фигуру, из которой вырезано три полуэллипса. При этом реализуются три цели: снижаются момент инерции сверла, нагрузки на шпиндель, а также повышается режущая способность фрезы.

Рисунок 2 – Фактический профиль рабочей части инструмента

Конструкция инструмента такова. Собственно, рабочая часть включает в себя рабочую поверхность, которой производится съём металла и отводящие стружку канавки.

Изготавливается фреза-сверло для квадратных отверстий из стали У8 и закаливается до твёрдости HRC 52…56. При особо тяжёлых условиях эксплуатации используются изделия из легированной стали Х12 с твёрдостью HRC 56…60.

При нормальной подаче СОЖ и из-за сравнительно небольших температур в зоне обработки стойкость инструмента – высокая.

Более сложную конструкцию имеет шпиндель-переходник.

Он включает в себя:

  1. Корпус.
  2. Зубчатый венец.
  3. Посадочное место под основной шпиндель (если инструмент устанавливается в инструментальной головке металлорежущего станка, то переходник имеет вид конуса Морзе).
  4. Приводной шестерни.
  5. Основного шпинделя.
  6. Шестерни зацепления с зубчатым венцом.
  7. Качающейся втулки.

Для бытовых приспособлений производители фрез/свёрл для квадратных отверстий предлагают накладные рамки, которые соединяются карданной передачей с патроном, и сообщают эксцентрические перемещения режущему инструменту. Толщина такой рамки определяет глубину получаемого отверстия.

Для соединения приспособления с патроном станка необходим ещё специальный переходник.

Он состоит из:

  1. Корпуса.
  2. Плавающего хвостовика.
  3. Качающегося кольца.
  4. Сменной втулки под патроны разных металлообрабатывающих станков.
  5. Крепёжных винтов.
  6. Опорных шариков.

Для практического применения рассматриваемого инструмента достаточно придать шпинделю основного оборудования подачу в необходимом направлении. Для изготовления квадратных отверстий с применением такой оснастки пригодны фрезерные протяжные и токарные станки.

Альтернативные способы получения квадратных отверстий

Недостатком свёрл Уаттса считается наличие радиусных дуг в углах квадрата, что не всегда приемлемо. Кроме того, свёрла для квадратных отверстий, изготовленные с использованием треугольника Рело, не могут вести обработку заготовок большой толщины.

В таких случаях можно использовать электроэрозионные/лазерные технологии, а также – что проще – применить сварку или штамповку.

Комплекты пробойников для квадратных отверстий выпускаются в ассортименте поперечных размеров до 70×70 мм в металле толщиной до 12…16 мм.

В комплект входят:

  • Пуансонодержатель под пробойник.
  • Направляющая втулка.
  • Кольцевой ограничитель хода.
  • Матрица.

Оригинал: https://aomur.ru/prochee/kak-rabotaet-sverlo-dlya-kvadratnyh-otverstij.html

Сверло для квадратных отверстий. Открытия Рело и Уаттса

Как сделать квадратные отверстия круглыми сверлами, способ доступный каждому

В некоторых случаях необходимо получить отверстия в форме квадрата. Обычные способы малопроизводительны и тяжелы.

Самый примитивный из них сводится к предварительному высверливанию отверстия диаметром, равным вписанной в квадрат окружности, и постепенному его продалбливанию.

Потребуется инструмент, который сможет работать без вращения инструментальной головки, а также специальный переходник. Проще воспользоваться так называемым «квадратным» сверлом (сверлом Уаттса), или, точнее, фрезой.

[xyz-ihs snippet=»nachalo»]

Как сделать квадратную дырку — BMW 5 series, 4.0 л., 1995 года на DRIVE2

Как сделать квадратные отверстия круглыми сверлами, способ доступный каждому

Пришла нужда сделать квадратную дырку под пластиковую гайку, которая вставляется в нее и не проворачивается — так как она тоже квадратная… Такие гайки можно встретить например в переднем подкрылке, где крепится локер.

Есть разные варианты… Можно просверлить круглую дырку, и далее уже надфилем выточить квадратик…

Но я пошел более простым путем — прорубливание квадратной дырки из круглой.Сперва сверлю нужный мне диаметр обычным сверлом, вроде 8-ой (стерлась надпись, подбирал по дырке квадрата в гнилом куске железа).

Далее взял твердое железо — вроде от какогото сверла часть — и заточил ее под квадрано-прямоугольный конус… Так чтобы вставить эту штуку в круглую дырку и ударом молотка прорубить дыру до нужного мне размера…

В итоге получается идеально ровный квадрат — в который запихивается пластиковая гайка.

Еще можно подточить квадратным напильником — если кривовато получается… Но главное что нет нужны долго вытачивать надфилями дырку…

Оригинал: https://www.drive2.ru/l/7835979/

Как просверлить квадратное отверстие

Как сделать квадратные отверстия круглыми сверлами, способ доступный каждому

Технология сверления квадратных отверстий была запатентована еще в далеком 1916 году, однако и по сей день плотники-любители используют для этих целей ножовки, долото или даже обычные круглые сверла. Между тем, для создания квадратного отверстия в монолитной стене, например, шкафа или скворечника достаточно прикрепить к бытовой дрели небольшое приспособление.

  • — треугольник Рело;
  • — дрель;
  • — фиксирующая рама.

Квадратные отверстия во всем мире создаются при помощи специальной детали, названной в честь геометрической фигуры немецкого ученого Франца Рело – одноименного треугольника. Рело – это треугольник, стороны которого как бы выгнуты наружу.

Детали, в основе которых лежит данная фигура, используются в самых различных отраслях производства, начиная от космического кораблестроения и заканчивая бытовыми приборами. Для сверления твердых поверхностей используется треугольник Рело с заточенными краями и особым отверстием посередине. Для начала работы вставьте в такое отверстие сверло бытовой дрели.

Крепление должно быть жестким, поэтому нужно тщательно подобрать диаметр сверла. Если треугольник Рело имеет сквозное отверстие, необходимо вывести бурящую часть сверла наружу с другой стороны детали. Вставьте треугольник Рело в фиксирующую рамку и затем закрепите ее на дрели.

Таким образом получается устройство, плотно прикрепляемое и к стене, на которой появится отверстие, и не «плавающее» в руках мастера при активной работе. Если необходимо просверлить достаточно глубокое квадратное отверстие, то патрон дрели и треугольник реле соедините карданным валом.

Для наиболее эффективной и быстрой работы проверьте полозья рамки на наличие свежей смазки. Получившееся в итоге отверстие не будет идеально квадратным – его углы окажутся слегка округленными.

Если же необходимо добиться форм идеального квадрата, углы отверстия обработайте подходящим по размеру надфилем — небольшим напильником с мелкой насечкой, который изготавливается из высокоуглеродистой инструментальной стали и применяется для зачистки и обработки поверхностей мелких точных деталей Полный комплект для сверления квадратных отверстий можно приобрести в любом хорошем магазине, специализирующемся на строительстве и ремонте.

Войти на сайт

или

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Оригинал: https://www.kakprosto.ru/kak-95597-kak-prosverlit-kvadratnoe-otverstie

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Тратосфера